Трехфазные четырехпроводные сети с заземленной нейтралью.

В этих сетях сопротивление изоляции и емкостная проводимость проводов относительно земли малы. Нормальный режим. Сила тока (А), проходящего через человека будет

где r_о – сопротивление заземления нейтрали, Ом.

Нормальный режим Аварийный режим

В обычных условиях r_о £ 10 Ом, сопротивление человека R_чел = 1 кОм. Следовательно, при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек попадает под U_ф.

Можно сделать вывод о том, что прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной нейтралью менее опасно, чем прикосновение к фазе сети с заземленной нейтралью.

При аварийном режиме, когда одна из фаз сети замкнута на землю через относительно малое сопротивление r_зм, силу тока, проходящего через человека, касающегося исправной фазы, определяют по уравнению

напряжение прикосновения (В) будет

При этом, если сопротивление замыкания провода на землю r_зм=0, уравнение примет вид U_пр=U_ф. Следовательно, в данном случае человек попадает под действие линейного напряжения сети. В то же время, если принять равным r_о=0, то U_пр=U_ф, и напряжение, воздействующее на человека, будет равно фазному напряжению.

В реальных условиях и r_о>0, и r_зм>0, как результат U_ф>U_пр>U_ф.

Вывод: прикосновение человека к исправной фазе сети с заземленной нейтралью в аварийном режиме более опасно, чем при нормальном режиме.

Выбор схемы сети (режима нейтрали) определяется технологическими требованиями и условиями безопасности. Четырехпроводные сети позволяют использовать два рабочих напряжения: линейное и фазное. Однако, сети с изолированной нейтралью применяются тогда, когда есть техническая возможность поддерживать в исправности изоляцию проводов и когда емкость сети относительно земли незначительна (сети малой протяженности), а сеть с заземленной нейтралью применяют там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов или имеются трудности с обнаружением пробоя изоляции, либо сеть большой протяженности и емкостные токи велики.

При напряжении выше1000 В по технологическим требованиям сети напряжением до 35 кВ включительно имеют изолированную нейтраль, а выше 35 кВ – заземленную.

Небезпека при замиканні на землю в електроустановках. Небезпека при дотику до корпусу електроустановки, який опинився під напругою.

Стекание тока в землю может происходить через проводник, который находится в непосредственном контакте с землей. Такой проводник называется заземлителем или электродом. При стекания тока в землю происходит резкое снижение потенциала заземлившейся токоведущей части до значения j_з(В), равного произведению тока, стекающего в землю I_з(А), на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути R_з(Ом):

.

При этом появляются потенциалы на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стекания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека. В объеме земли, где проходит ток, возникает так называемое “поле растекания тока”. Теоретически оно простирается до бесконечности. Однако, в реальных условиях уже на расстоянии 20м от заземлителя сечение слоя земли, по которому проходит ток, оказывается столь большим, что плотность тока здесь практически равна нулю. Следовательно, и поле растекания можно считать распространяющимся лишь на расстояние 20м от заземлителя.